摘要
智能硬件和软件技术的快速发展给人们的工作和生活方式带来了巨大的改变，人们越来越需要智能化的生活方式，因此人们在日常生活和工作中越来越多的使用机器人，同时人们期望机器人能够像人一样思考、表达和动作，于是仿人机器人的发展需求迫切。因此本文致力于开发一款仿人机器人，为仿人机器人的研究开发提供一个良好的硬件平台。论文的主要研究内容如下: 首先，研究了仿人机器人机构理论和自由度的配置，基于仿生的原理和Hanavan人体模型建立仿人机器人的机械结构，外观设计较为新颖。研究了仿人机器人的驱动模式，建立了下位机控制系统并与ROS实现的连接，实现控制系统的实时性，并做出了仿人机器人的实物。 然后，研究了仿人机器人运动学基础理论知识，使用D-H模型方法建立了仿人机器人的坐标系统，建立仿人机器人的正运动学模型和腿部的逆运动学模型，并建立实时求解仿人机器人质心位置的方式。在进行了仿人机器人的动力学建模理论的研究后，初步建立了该仿人机器人的动力学模型。 进而，研究了仿人机器人的双足行走的稳定性判据和ZMP的测量方式，采用不同方式实现仿人机器人质心加速度的测量和仿人机器人姿态的测量。本文基于倒立摆模型的理论进行了该仿人机器人的双足行走模式及平衡性的研究，实现了仿人机器人的双足行走。 最后，深入研究了使用ROS（机器人操作系统）进行机器人开发的技术，在ROS中建立仿人机器人的上位机系统，实现了仿人机器人的可视化。研究了ROS中的运动规划工具和动力学仿真工具，实现了仿人机器人的上位机运动控制。
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